高中物理力学复习专题
高中物理复习专题:力学基础选择题
力学基础(一)1、如图所示,一根轻质细绳跨过定滑轮连接两个小球A 、B ,它们都穿在一根光滑的竖直杆上,不计细绳与滑轮之间的摩擦,当两球平衡时OA 绳与水平方向的夹角为60°,OB 绳与水平方向的夹角为30°,则球A 、B 的质量之比和杆对A 、B 的弹力之比分别为( ) A.13=B A m m B.33=B A m m C. 33=NB NA F F D. 23=NB NA F F 2、如图所示,倾角为θ的斜面体c 置于水平地面上,小物块b 置于斜面上, 通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a 连接,连接b 的一段细绳与斜面平行.在a 中的沙子缓慢流出的过程中,a 、b 、c 都处于静止状态,则( )A .b 对c 的摩擦力一定减小B .b 对c 的摩擦力方向可能平行斜面向上C .地面对c 的摩擦力方向一定向右D .地面对c 的摩擦力一定减小3、如图所示,甲、乙两物块用跨过定滑轮的轻质细绳连接,分别静止在斜面AB 、AC 上,滑轮两侧细绳与斜面平行.甲、乙两物块的质量分别为m 1、m 2.AB 斜面粗糙,倾角为α,AC 斜面光滑,倾角为β,不计滑轮处摩擦,则以下分析正确的是( )A .若m 1sin α>m 2sin β,则甲所受摩擦力沿斜面向上B .若在乙物块上面再放一个小物块后,甲、乙仍静止,则甲所受的摩擦力一定变小C .若在乙物块上面再放一个小物块后,甲、乙仍静止,则甲所受的拉力一定变大D .若在甲物块上面再放一个小物块后,甲、乙仍静止,则甲所受拉力一定变大4、如图所示,A 、B 两球质量均为m .固定在轻弹簧的两端,分别用细绳悬于O 点,其中球A 处在光滑竖直墙面和光滑水平墙面的交界处,已知两球均处于平衡状态,OAB 恰好构成一个正三角形,则下列说法正确的是( )A .球A 可能受到四个力的作用B .弹簧对球A 的弹力大于对球B 的弹力C .绳OB 对球B 的拉力大小一定等于mgD .绳OA 对球A 的拉力大小等于或小于1.5mg5、如图所示,光滑斜面静止于粗糙水平面上,斜面倾角θ=30°,质量为m 的小球被轻质细绳系住斜吊着静止于斜面上,悬线与竖直方向夹角α=30°,则下列说法正确的是A .悬线对小球拉力是B .地面对斜面的摩擦力是C .将斜面缓慢向右移动少许,悬线对小球拉力减小D .将斜面缓慢向右移动少许,小球对斜面的压力减小6、如图,在粗糙水平面上放置有一竖直截面为平行四边形的木块,图中木块倾角θ,木块与水平面间动摩擦因数为µ,木块重为G ,现用一水平恒力F 推木块,使木块由静止向左运动,则物体所受地面摩擦力大小为( )A . f=FB . θμcos mgf = C . f=µmg D . f=µ(mgsin θ+Fcos θ)7、一铁架台放在水平地面上,其上用轻质细线悬挂一小球,开始时细线竖直。
高中物理复习专题:力学基础选择题
力学基础(一)1、如图所示,一根轻质细绳跨过定滑轮连接两个小球A 、B ,它们都穿在一根光滑的竖直杆上,不计细绳与滑轮之间的摩擦,当两球平衡时OA 绳与水平方向的夹角为60°,OB 绳与水平方向的夹角为30°,则球A 、B 的质量之比和杆对A 、B 的弹力之比分别为( )A.13=B A m mB.33=B A m mC. 33=NB NA F FD. 23=NB NA F F 2、如图所示,倾角为θ的斜面体c 置于水平地面上,小物块b 置于斜面上, 通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a 连接,连接b 的一段细绳与斜面平行.在a 中的沙子缓慢流出的过程中,a 、b 、c 都处于静止状态,则( )A .b 对c 的摩擦力一定减小B .b 对c 的摩擦力方向可能平行斜面向上C .地面对c 的摩擦力方向一定向右D .地面对c 的摩擦力一定减小3、如图所示,甲、乙两物块用跨过定滑轮的轻质细绳连接,分别静止在斜面AB 、AC 上,滑轮两侧细绳与斜面平行.甲、乙两物块的质量分别为m 1、m 2.AB 斜面粗糙,倾角为α,AC 斜面光滑,倾角为β,不计滑轮处摩擦,则以下分析正确的是( )A .若m 1sin α>m 2sin β,则甲所受摩擦力沿斜面向上B .若在乙物块上面再放一个小物块后,甲、乙仍静止,则甲所受的摩擦力一定变小C .若在乙物块上面再放一个小物块后,甲、乙仍静止,则甲所受的拉力一定变大D .若在甲物块上面再放一个小物块后,甲、乙仍静止,则甲所受拉力一定变大4、如图所示,A 、B 两球质量均为m .固定在轻弹簧的两端,分别用细绳悬于O 点,其中球A 处在光滑竖直墙面和光滑水平墙面的交界处,已知两球均处于平衡状态,OAB 恰好构成一个正三角形,则下列说法正确的是( )A .球A 可能受到四个力的作用B .弹簧对球A 的弹力大于对球B 的弹力C .绳OB 对球B 的拉力大小一定等于mgD .绳OA 对球A 的拉力大小等于或小于1.5mg5、如图所示,光滑斜面静止于粗糙水平面上,斜面倾角θ=30°,质量为m 的小球被轻质细绳系住斜吊着静止于斜面上,悬线与竖直方向夹角α=30°,则下列说法正确的是A .悬线对小球拉力是B .地面对斜面的摩擦力是C .将斜面缓慢向右移动少许,悬线对小球拉力减小D .将斜面缓慢向右移动少许,小球对斜面的压力减小6、如图,在粗糙水平面上放置有一竖直截面为平行四边形的木块,图中木块倾角θ,木块与水平面间动摩擦因数为µ,木块重为G ,现用一水平恒力F 推木块,使木块由静止向左运动,则物体所受地面摩擦力大小为( )A . f=FB . θμcos mgf = C . f=µmg D . f=µ(mgsin θ+Fcos θ)7、一铁架台放在水平地面上,其上用轻质细线悬挂一小球,开始时细线竖直。
高中物理力学重点知识点归纳大全
高中物理力学重点知识点归纳大全一、位移、速度、加速度1. 位移:物体的位移是指相对位置的改变。
计算位移时,使用初末位置的坐标值之差,计量单位是米。
2. 速度:物体的速度是指在单位时间内所经过的位移。
计算平均速度时,使用物体所经过的总位移与时间的比值,计量单位是m/s。
3. 加速度:物体的加速度是指物体速度改变的程度。
如果速度增加,则加速度为正,如果速度减小,则加速度为负。
计算平均加速度时,使用速度改变量与时间的比值,计量单位是m/s2。
二、牛顿定律1. 牛顿第一定律:牛顿第一定律也称为惯性定律,它指出,物体在不受力作用时将保持静止或匀速直线运动的状态,这种状态称为惯性状态。
2. 牛顿第二定律:牛顿第二定律指出,物体所受合外力等于物体的质量与加速度的乘积。
即F=ma,其中F表示物体所受的合外力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
这个定律也被称为运动定律。
3. 牛顿第三定律:牛顿第三定律指出,任何物体之间的相互作用力是相等而反作用的。
即如果A物体对B物体施加了力F,那么B物体对A物体也会施加大小相等、方向相反的力。
三、动能和势能1. 动能:动能是指物体运动时所具有的能量,它等于物体质量乘以速度平方再除以2。
计算公式为E=1/2mv2,其中E表示动能,m表示物体质量,v表示物体速度。
2. 势能:势能是指物体由于位置或状态而产生的能量。
它包括重力势能、弹性势能、化学势能等等。
重力势能是指物体位于高处时所具有的能量,它等于物体重量与高度的乘积。
计算公式为Ep=mgh,其中Ep表示重力势能,m表示物体质量,g表示重力加速度,h表示物体的高度。
3. 机械能守恒定律:机械能守恒定律指出,如果物体只受保守力作用,则物体的机械能守恒。
即机械能的总和等于系统的初始机械能总和。
这个定律也称为能量守恒定律。
四、作用力、反作用力1. 作用力和反作用力:牛顿第三定律指出,任何物体之间的相互作用力是相等而反作用的。
比如,当手掌打在桌面上时,手掌向下施加力,桌面也会向上施加同一大小的反作用力。
高中物理力学复习题及参考答案
高中物理力学复习题及参考答案1. 一个重物体静止放在斜面上,斜面倾角为30°。
若斜面长度为4m,重物体质量为10kg,重力加速度为10m/s²,求斜面上的摩擦力和物体所受的分力。
解答:根据力的平衡条件,在斜面上受力情况如下图所示:![斜面受力示意图](image1.png)设物体所受的分力为F,斜面上的摩擦力为f。
根据几何关系可以得到斜面上的重力分力为Gsinθ,斜面垂直方向上的重力分力为Gcosθ。
根据受力平衡条件:沿斜面方向:F - f - Gsinθ = 0垂直斜面方向:Gcosθ = 0解以上方程可得:F = Gsinθ + fGcosθ = 0代入已知数值进行计算:G = m * g = 10kg * 10m/s² = 100Nθ = 30°Gsinθ = 100N * sin(30°) = 50N联立方程求解:F = 50N + ff = F - 50N所以斜面上的摩擦力为F - 50N,物体所受的分力为50N。
2. 一个弹簧的劲度系数为200 N/m,当受到20 N的外力压缩3 cm时,求弹簧的位移和所受的弹力大小。
解答:根据弹簧弹性力学公式,弹力大小与位移成正比。
设弹簧的位移为x,所受的弹力为F。
根据已知条件和弹簧弹性力学公式:k = F / x20 N = 200 N/m * xx = 20 N / 200 N/m = 0.1 m所以弹簧的位移为0.1 m,所受的弹力大小为20 N。
3. 一个物体从高度10 m处自由下落,求物体落地时的速度和下落时间。
解答:根据自由落体运动规律,物体下落的速度和时间与下落的高度有关。
根据已知条件:初速度为0 m/s加速度为重力加速度9.8 m/s²下落高度为10 m根据自由落体运动规律可以得到:v² = v₀² + 2aΔy代入已知数值进行计算:v² = 0 + 2 * 9.8 m/s² * 10 mv = √(196 m²/s²) = 14 m/s所以物体落地时的速度为14 m/s。
高三物理第一轮复习静力学
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电,通力根1保过据护管生高线产中敷工资设艺料技高试术中卷0资不配料仅置试可技卷以术要解是求决指,吊机对顶组电层在气配进设置行备不继进规电行范保空高护载中高与资中带料资负试料荷卷试下问卷高题总中2体2资,配料而置试且时卷可,调保需控障要试各在验类最;管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况1卷中下安,与全要过,加度并强工且看作尽护下可1都关能可于地以管缩正路小常高故工中障作资高;料中对试资于卷料继连试电接卷保管破护口坏进处范行理围整高,核中或对资者定料对值试某,卷些审弯异核扁常与度高校固中对定资图盒料纸位试,置卷编.工保写况护复进层杂行防设自腐备动跨与处接装理地置,线高尤弯中其曲资要半料避径试免标卷错高调误等试高,方中要案资求,料技编试术写5、卷交重电保底要气护。设设装管备备置线4高、调动敷中电试作设资气高,技料课中并3术试、件资且中卷管中料拒包试路调试绝含验敷试卷动线方设技作槽案技术,、以术来管及避架系免等统不多启必项动要方高式案中,;资为对料解整试决套卷高启突中动然语过停文程机电中。气高因课中此件资,中料电管试力壁卷高薄电中、气资接设料口备试不进卷严行保等调护问试装题工置,作调合并试理且技利进术用行,管过要线关求敷运电设行力技高保术中护。资装线料置缆试做敷卷到设技准原术确则指灵:导活在。。分对对线于于盒调差处试动,过保当程护不中装同高置电中高压资中回料资路试料交卷试叉技卷时术调,问试应题技采,术用作是金为指属调发隔试电板人机进员一行,变隔需压开要器处在组理事在;前发同掌生一握内线图部槽 纸故内资障,料时强、,电设需回备要路制进须造行同厂外时家部切出电断具源习高高题中中电资资源料料,试试线卷卷缆试切敷验除设报从完告而毕与采,相用要关高进技中行术资检资料查料试和,卷检并主测且要处了保理解护。现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
高中物理必修一力学经典题型总结(高分必备)
高中物理必修一力学经典题型总结(高分必备)经典力学是高中物理的一部分,是物理学中最基础也最重要的部分之一。
掌握力学的经典题型能够帮助我们更好地理解物理规律和解决实际问题。
本文将总结高中物理必修一力学中的经典题型,以帮助同学们在研究和应试中取得高分。
1. 直线运动直线运动是力学中最简单的运动形式之一。
在直线运动中,物体沿着一条直线运动,速度、位移和时间是基本的物理量。
1.1. 速度和位移相关题型- 速度、位移和时间之间的关系:根据速度和位移的定义,我们可以用物体的位移和运动时间计算其速度。
- 平均速度和瞬时速度:平均速度是指物体在某段时间内的总位移与时间的比值,而瞬时速度是指物体在某一瞬时的速度。
- 速度和加速度相关题型:当物体在直线上做匀加速运动时,加速度的变化率可以用速度的变化率来表示。
1.2. 加速度相关题型- 匀加速直线运动:物体在直线上做匀加速运动时,速度的变化量与时间的关系可以通过一些基本的公式来计算,如位移公式、速度公式和加速度公式。
- 自由落体运动:当物体在重力作用下自由落体时,其加速度为重力加速度,在垂直上抛运动和自由下落运动中经常涉及。
2. 牛顿第二定律牛顿第二定律描述了物体的运动与作用力的关系,它是经典力学中最基本的定律之一。
2.1. 力的平衡和力的叠加- 力的平衡:当物体所受合力为零时,称物体处于力的平衡状态。
力的平衡条件可以用于解决静力学题目。
- 两力平衡和三力平衡:当物体受到两个或三个力作用时,可以利用力的平衡条件解题。
2.2. 动力学题型- 牛顿第二定律:牛顿第二定律描述了物体的加速度与作用力之间的关系,可以用公式 F = ma 表示。
- 加速度和质量相关题型:当给定物体的质量和作用力,可以通过牛顿第二定律计算物体的加速度。
3. 万有引力和力的合成3.1. 万有引力- 万有引力公式:根据万有引力定律,两个物体之间的引力与它们的质量和距离相关。
可以用公式 F = G * (m₁ * m₂)/ r²计算引力。
高中物理复习资料
高中物理复习资料精选高中物理复习资料高中物理专题复习资料专题复习(一)第一专题力与运动(1)知识梳理一、考点回顾1.物体怎么运动,取决于它的初始状态和受力情况。
牛顿运动定律揭示了力和运动的关系,关系如下表所示:2.力是物体运动状态变化的原因,反过来物体运动状态的改变反映出物体的受力情况。
从物体的受力情况去推断物体运动情况,或从物体运动情况去推断物体的受力情况,是动力学的两大基本问题。
3.处理动力学问题的一般思路和步骤是:①领会问题的情景,在问题给出的信息中,提取有用信息,构建出正确的物理模型;②合理选择研究对象;③分析研究对象的受力情况和运动情况;④正确建立坐标系;⑤运用牛顿运动定律和运动学的规律列式求解。
4.在分析具体问题时,要根据具体情况灵活运用隔离法和整体法,要善于捕捉隐含条件,要重视临界状态分析。
二、经典例题剖析1.长L的轻绳一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球在竖直平面内作圆周运动,小球通过最低点和最高点时所受的绳拉力分别为T1和T2(速度分别为v0和v)。
求证:(1)T1-T2=6mg(2)v0≥gL证明:(1)由牛顿第二定律,在最低点和最高点分别有:T1-mg=mv0/L22 2T2+mg=mv/L 2 由机械能守恒得:mv0/2=mv/2+mg2L以上方程联立解得:T1-T2=6mg(2)由于绳拉力T2≥0,由T2+mg=mv/L可得v≥gL代入mv0/2=mv/2+mg2L得:v0≥gL点评:质点在竖直面内的圆周运动的问题是牛顿定律与机械能守恒应用的综合题。
加之小球通过最高点有极值限制。
这就构成了主要考查点。
2.质量为M的楔形木块静置在水平面上,其倾角为α的斜面上,一质量为m的物体正以加速度a下滑。
求水平面对楔形木块的弹力N 和摩擦力f。
222解析:首先以物体为研究对象,建立牛顿定律方程:N1‘=mgcosα mgsinα-f1’=ma,得:f1‘=m(gsinα-a)由牛顿第三定律,物体楔形木块有N1=N1’,f1=f1‘然后以楔形木块为研究对象,建立平衡方程:N=mg+N1cosα+f1sinα=Mg+mgcosα+mgsinα-masinα=(M+m)g-masinα 22f=N1sinα-f1cosα=mgcosαsinα-m(gsinα-a)cosα=macosα点评:质点在直线运动问题中应用牛顿定律,高考热点是物体沿斜面的运动和运动形式发生变化两类问题。
高中物理复习专题:力学基础选择题
力学基础(一)1、如图所示,一根轻质细绳跨过定滑轮连接两个小球A 、B ,它们都穿在一根光滑的竖直杆上,不计细绳与滑轮之间的摩擦,当两球平衡时OA 绳与水平方向的夹角为60°,OB 绳与水平方向的夹角为30°,则球A 、B 的质量之比和杆对A 、B 的弹力之比分别为( ) A.13=B A m m B.33=B A m m C. 33=NB NA F F D. 23=NB NA F F 2、如图所示,倾角为θ的斜面体c 置于水平地面上,小物块b 置于斜面上, 通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a 连接,连接b 的一段细绳与斜面平行.在a 中的沙子缓慢流出的过程中,a 、b 、c 都处于静止状态,则( )A .b 对c 的摩擦力一定减小B .b 对c 的摩擦力方向可能平行斜面向上C .地面对c 的摩擦力方向一定向右D .地面对c 的摩擦力一定减小3、如图所示,甲、乙两物块用跨过定滑轮的轻质细绳连接,分别静止在斜面AB 、AC 上,滑轮两侧细绳与斜面平行.甲、乙两物块的质量分别为m 1、m 2.AB 斜面粗糙,倾角为α,AC 斜面光滑,倾角为β,不计滑轮处摩擦,则以下分析正确的是( )A .若m 1sin α>m 2sin β,则甲所受摩擦力沿斜面向上B .若在乙物块上面再放一个小物块后,甲、乙仍静止,则甲所受的摩擦力一定变小C .若在乙物块上面再放一个小物块后,甲、乙仍静止,则甲所受的拉力一定变大D .若在甲物块上面再放一个小物块后,甲、乙仍静止,则甲所受拉力一定变大4、如图所示,A 、B 两球质量均为m .固定在轻弹簧的两端,分别用细绳悬于O 点,其中球A 处在光滑竖直墙面和光滑水平墙面的交界处,已知两球均处于平衡状态,OAB 恰好构成一个正三角形,则下列说法正确的是( )A .球A 可能受到四个力的作用B .弹簧对球A 的弹力大于对球B 的弹力C .绳OB 对球B 的拉力大小一定等于mgD .绳OA 对球A 的拉力大小等于或小于1.5mg5、如图所示,光滑斜面静止于粗糙水平面上,斜面倾角θ=30°,质量为m 的小球被轻质细绳系住斜吊着静止于斜面上,悬线与竖直方向夹角α=30°,则下列说法正确的是A .悬线对小球拉力是B .地面对斜面的摩擦力是C .将斜面缓慢向右移动少许,悬线对小球拉力减小D .将斜面缓慢向右移动少许,小球对斜面的压力减小6、如图,在粗糙水平面上放置有一竖直截面为平行四边形的木块,图中木块倾角θ,木块与水平面间动摩擦因数为µ,木块重为G ,现用一水平恒力F 推木块,使木块由静止向左运动,则物体所受地面摩擦力大小为( )A . f=FB . θμcos mgf = C . f=µmg D . f=µ(mgsin θ+Fcos θ)7、一铁架台放在水平地面上,其上用轻质细线悬挂一小球,开始时细线竖直。
(完整版)高中物理力学经典的题库(含答案)
高中物理力学计算题汇总经典精解(50题)1.如图1-73所示,质量M=10kg的木楔ABC静止置于粗糙水平地面上,摩擦因素μ=0.02.在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s.在这过程中木楔没有动.求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.(重力加速度取g=10/m·s2)图1-732.某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s内高度下降1700m造成众多乘客和机组人员的伤害事故,如果只研究飞机在竖直方向上的运动,且假定这一运动是匀变速直线运动.试计算:(1)飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样?(2)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力,才能使乘客不脱离座椅?(g取10m/s2)(3)未系安全带的乘客,相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位?(注:飞机上乘客所系的安全带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子,它使乘客与飞机座椅连为一体) 3.宇航员在月球上自高h处以初速度v0水平抛出一小球,测出水平射程为L(地面平坦),已知月球半径为R,若在月球上发射一颗月球的卫星,它在月球表面附近环绕月球运行的周期是多少?4.把一个质量是2kg的物块放在水平面上,用12N的水平拉力使物体从静止开始运动,物块与水平面的动摩擦因数为0.2,物块运动2秒末撤去拉力,g取10m/s2.求(1)2秒末物块的即时速度.(2)此后物块在水平面上还能滑行的最大距离.5.如图1—74所示,一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.40(g=10m/s2).求图1—74(1)推力F的大小.(2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,推力作用时间t=3.0s后撤去,箱子最远运动多长距离?6.一网球运动员在离开网的距离为12m处沿水平方向发球,发球高度为2.4m,网的高度为0.9m.(1)若网球在网上0.1m处越过,求网球的初速度.(2)若按上述初速度发球,求该网球落地点到网的距离.取g=10/m·s2,不考虑空气阻力.7.在光滑的水平面内,一质量m=1kg的质点以速度v0=10m/s沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F=5N作用,直线OA与x轴成37°角,如图1—70所示,求:图1—70(1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点,则质点从O点到P点所经历的时间以及P的坐标;(2)质点经过P点时的速度.8.如图1—71甲所示,质量为1kg的物体置于固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1s末后将拉力撤去.物体运动的v—t图象如图1-71乙,试求拉力F.图1-719.一平直的传送带以速率v=2m/s匀速运行,在A处把物体轻轻地放到传送带上,经过时间t=6s,物体到达B处.A、B相距L=10m.则物体在传送带上匀加速运动的时间是多少?如果提高传送带的运行速率,物体能较快地传送到B处.要让物体以最短的时间从A处传送到B处,说明并计算传送带的运行速率至少应为多大?若使传送带的运行速率在此基础上再增大1倍,则物体从A传送到B的时间又是多少?10.如图1—72所示,火箭内平台上放有测试仪器,火箭从地面起动后,以加速度g/2竖直向上匀加速运动,升到某一高度时,测试仪器对平台的压力为起动前压力的17/18,已知地球半径为R,求火箭此时离地面的高度.(g为地面附近的重力加速度)图1—7211.地球质量为M,半径为R,万有引力常量为G,发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星,卫星的速度称为第一宇宙速度.(1)试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式,要求写出推导依据.(2)若已知第一宇宙速度的大小为v=7.9km/s,地球半径R=6.4×103km,万有引力常量G=(2/3)×10-10N·m2/kg2,求地球质量(结果要求保留二位有效数字).12.如图1-75所示,质量2.0kg的小车放在光滑水平面上,在小车右端放一质量为1.0kg的物块,物块与小车之间的动摩擦因数为0.5,当物块与小车同时分别受到水平向左F1=6.0N的拉力和水平向右F2=9.0N的拉力,经0.4s同时撤去两力,为使物块不从小车上滑下,求小车最少要多长.(g取10m/s2)图1-7513.如图1—76所示,带弧形轨道的小车放在上表面光滑的静止浮于水面的船上,车左端被固定在船上的物体挡住,小车的弧形轨道和水平部分在B点相切,且AB段光滑,BC段粗糙.现有一个离车的BC面高为h的木块由A点自静止滑下,最终停在车面上BC段的某处.已知木块、车、船的质量分别为m1=m,m2=2m,m3=3m;木块与车表面间的动摩擦因数μ=0.4,水对船的阻力不计,求木块在BC面上滑行的距离s是多少?(设船足够长)图1—7614.如图1-77所示,一条不可伸长的轻绳长为L,一端用手握住,另一端系一质量为m的小球,今使手握的一端在水平桌面上做半径为R、角速度为ω的匀速圆周运动,且使绳始终与半径R的圆相切,小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动,若人手做功的功率为P,求:图1—77(1)小球做匀速圆周运动的线速度大小.(2)小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的大小.15.如图1—78所示,长为L=0.50m的木板AB静止、固定在水平面上,在AB的左端面有一质量为M=0.48kg的小木块C(可视为质点),现有一质量为m=20g的子弹以v0=75m/s的速度射向小木块C并留在小木块中.已知小木块C与木板AB之间的动摩擦因数为μ=0.1.(g取10m/s2)图1—78(1)求小木块C运动至AB右端面时的速度大小v2.(2)若将木板AB固定在以u=1.0m/s恒定速度向右运动的小车上(小车质量远大于小木块C的质量),小木块C仍放在木板AB的A端,子弹以v0′=76m/s的速度射向小木块C并留在小木块中,求小木块C运动至AB右端面的过程中小车向右运动的距离s.16.如图1-79所示,一质量M=2kg的长木板B静止于光滑水平面上,B的右边放有竖直挡板.现有一小物体A(可视为质点)质量m=1kg,以速度v0=6m/s从B的左端水平滑上B,已知A和B间的动摩擦因数μ=0.2,B与竖直挡板的碰撞时间极短,且碰撞时无机械能损失.图1-79(1)若B的右端距挡板s=4m,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?(2)若B的右端距挡板s=0.5m,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?17.如图1—80所示,长木板A右边固定着一个挡板,包括挡板在内的总质量为1.5M,静止在光滑的水平地面上.小木块B质量为M,从A的左端开始以初速度v0在A上滑动,滑到右端与挡板发生碰撞,已知碰撞过程时间极短,碰后木块B恰好滑到A的左端就停止滑动.已知B与A间的动摩擦因数为μ,B在A板上单程滑行长度为l.求:图1—80(1)若μl=3v02/160g,在B与挡板碰撞后的运动过程中,摩擦力对木板A做正功还是负功?做多少功?(2)讨论A和B在整个运动过程中,是否有可能在某一段时间里运动方向是向左的.如果不可能,说明理由;如果可能,求出发生这种情况的条件.18.在某市区内,一辆小汽车在平直的公路上以速度vA向东匀速行驶,一位观光游客正由南向北从班马线上横过马路.汽车司机发现前方有危险(游客正在D处)经0.7s作出反应,紧急刹车,但仍将正步行至B处的游客撞伤,该汽车最终在C处停下.为了清晰了解事故现场.现以图1-81示之:为了判断汽车司机是否超速行驶,警方派一警车以法定最高速度vm=14.0m/s行驶在同一马路的同一地段,在肇事汽车的起始制动点A紧急刹车,经31.5m后停下来.在事故现场测得AB=17.5m、BC=14.0m、BD=2.6m.问图1—81①该肇事汽车的初速度vA是多大?②游客横过马路的速度大小?(g取10m/s2)19.如图1-82所示,质量mA=10kg的物块A与质量mB=2kg的物块B放在倾角θ=30°的光滑斜面上处于静止状态,轻质弹簧一端与物块B连接,另一端与固定挡板连接,弹簧的劲度系数k=400N/m.现给物块A施加一个平行于斜面向上的力F,使物块A沿斜面向上做匀加速运动,已知力F在前0.2s内为变力,0.2s后为恒力,求(g取10m/s2)图1-82(1)力F的最大值与最小值;(2)力F由最小值达到最大值的过程中,物块A所增加的重力势能.20.如图1—83所示,滑块A、B的质量分别为m1与m2,m1<m2,由轻质弹簧相连接,置于水平的气垫导轨上.用一轻绳把两滑块拉至最近,使弹簧处于最大压缩状态后绑紧.两滑块一起以恒定的速度v0向右滑动.突然,轻绳断开.当弹簧伸长至本身的自然长度时,滑块A的速度正好为零.问在以后的运动过程中,滑块B是否会有速度等于零的时刻?试通过定量分析,证明你的结论.图1—8321.如图1—84所示,表面粗糙的圆盘以恒定角速度ω匀速转动,质量为m的物体与转轴间系有一轻质弹簧,已知弹簧的原长大于圆盘半径.弹簧的劲度系数为k,物体在距转轴R处恰好能随圆盘一起转动而无相对滑动,现将物体沿半径方向移动一小段距离,若移动后,物体仍能与圆盘一起转动,且保持相对静止,则需要的条件是什么?图1-8422.设人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动,根据万有引力定律、牛顿运动定律及周期的概念,论述人造地球卫星随着轨道半径的增加,它的线速度变小,周期变大.23.一质点做匀加速直线运动,其加速度为a,某时刻通过A点,经时间T通过B点,发生的位移为s1,再经过时间T通过C点,又经过第三个时间T通过D点,在第三个时间T内发生的位移为s3,试利用匀变速直线运动公式证明:a=(s3-s1)/2T2.24.小车拖着纸带做直线运动,打点计时器在纸带上打下了一系列的点.如何根据纸带上的点证明小车在做匀变速运动?说出判断依据并作出相应的证明.25.如图1-80所示,质量为1kg的小物块以5m/s的初速度滑上一块原来静止在水平面上的木板,木板的质量为4kg.经过时间2s以后,物块从木板的另一端以1m/s相对地的速度滑出,在这一过程中木板的位移为0。
高中物理力学专题
高中物理力学专题(总20页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--考点一形变和弹力弹力产生的条件是“接触且有弹性形变”.若物体间虽然有接触但无拉伸或挤压,则无弹力产生.在许多情况下由于物体的形变很小,难于观察到,因而判断弹力的产生要用“反证法”,即由已知运动状态及有关条件,利用平衡条件或牛顿运动定律进行逆向分析推理.另外,A、B两个物体之间有作用力,B物体所受弹力的直接原因是A物体发生形变,A物体受到弹力的直接原因是B物体发生形变.【例1】如图所示,一匀质木棒,搁置于台阶上保持静止,下图关于木棒所受的弹力的示意图中正确的是()考点二轻绳、轻杆、轻弹簧的弹力要区分轻绳、轻杆、轻弹簧三个模型弹力的特点:轻绳:绳对物体的拉力是沿绳收缩的方向.同一根绳上各点受拉力大小都相等.轻杆:杆对物体的弹力不一定沿杆方向,如果轻直杆只有两端受力而处于平衡状态,则轻杆两端对物体的弹力方向一定沿杆方向.轻弹簧:弹簧对物体的力可能为支持力,也可能为拉力,但一定沿弹簧轴线方向.【例2】.如图所示,为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系.根据图象判断,正确的结论是( )A.弹簧的劲度系数为1 N/mB.弹簧的劲度系数为100 N/mC. 弹簧的原长为6 cmD.弹簧伸长0.2 m时,弹力的大小为4 N考点三弹力大小的计算例4、探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内,悬挂15N重物时,弹簧长度为;悬挂20N重物时,弹簧长度为,则弹簧的原长L原和劲度系统k分别为()=k=500N/mA.L原=k=500N/mB.L原=k=250N/mC.L原D .L 原= k =250N /m【变式探究】2、如图所示,滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴O 安在一根轻木杆B 上,一根轻绳AC 绕过滑轮,A 端固定在墙上,且绳保持水平,C 端下面挂一个重物,BO 与竖直方向夹角 45=θ,系统保持平衡,若保持滑轮的位置不变,改变θ的大小,则滑轮受到木杆的弹力大小变化情况是( )A .只有角θ变小,弹力才变小B .只有角θ变大,弹力才变大C .不论角θ变大或变小,弹力都变大D .不论角θ变大或变小,弹力都不变 考点五 摩擦力的大小及方向的判断例5、用轻弹簧竖直悬挂的质量为m 物体,静止时弹簧伸长量为L 0现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m 的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L 0,斜面倾角为30︒,如图2-1-7所示.则物体所受摩擦力( )A .等于零B.大小为12mg ,方向沿斜面向下C .大于为32mg ,方向沿斜面向上 D .大小为mg ,方向沿斜面向上例6、如图2-1-8, 一固定斜面上两个质量相同的小物块A 和B 紧挨着匀速下滑, A 与B 的接触面光滑. 已知A 与斜面之间的动摩擦因数是B 与斜面之间动摩擦因数的2倍, 斜面倾角为α. ,则B 与斜面之间的动摩擦因数是( )A . αtan 32B .αcot 32C .αtanD .αcot【变式探究】1、如图所示,两个等大的水平力F 分别作用在B 和C 上.A 、B 、C 都处于静止状态.各接触面与水平地面平行.A 、C 间的摩擦力大小为f 1,B 、C 间的摩擦力大小为f 2,C 与地面间的摩擦力大小为f 3,则( )AB θC•O图2-1-7图2-1-8A.f1=0,f2=0,f3=0B.f1=0,f2=F,f3=0C.f1=F,f2=0,f3=0D.f1=0,f2=F,f3=F【变式探究】2、如图所示,小木块以初速度v沿三角形木块a的粗糙斜面向上滑动,至速度为零后又沿斜面加速返回斜面底端,三角形木块a始终相对水平面保持静止,则水平面对三角形木块a的摩擦力方向是( )A.始终向左B.始终向右C.先向左后向右D.先向右后向左【经典考题精析】(2013·山东卷)如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为( )∶4B.4∶ 3 C.1∶2D.2∶1(2013·广东卷)如图所示,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平.现把物体Q轻轻地叠放在P上,则( )A.P向下滑动B.P静止不动C.P所受的合外力增大D.P与斜面间的静摩擦力增大(2013·福建卷)质量为M、长为3L的杆水平放置,杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一质量为m的小铁环.已知重力加速度为g,不计空气影响.(1)现让杆和环均静止悬挂在空中,如图甲,求绳中拉力的大小;(2)若杆与环保持相对静止,在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动,此时环恰好悬于A端的正下方,如图乙所示.①求此状态下杆的加速度大小a;②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力,方向如何?【当堂巩固】1.关于力的概念,下列说法正确的是( )A.一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是受力物体,又是施力物体B.放在桌面上的木块受到桌面对它向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的C.压缩弹簧时,手先给弹簧一个压力F,等弹簧再压缩x距离后才反过来给手一个弹力D.根据力的作用效果命名的不同名称的力,性质可能也不相同2.三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、c,支点P、Q在同一水平面上.a的重心位于球心,b、c的重心分别位于球心的正上方和正下方,如图1甲,三球皆静止,支点P对a球的弹力为F Na,对b球和c球的弹力分别为F Nb和F Nc,则( ).A.F Na=F Nb=F Nc B.F Nb>F Na>F NcC.F Nb<F Na<F Nc D.F Na>F Nb=F Nc4.如图2所示,A、B两个物块的重力分别是G A=3 N,G B=4 N,弹簧的重力不计,整个装置沿竖直方向处于静止状态,这时弹簧的弹力F=2 N,则天花板受到的拉力和地板受到的压力,有可能是( )A.1 N和6 NB.5 N和6 NC.1 N和2 ND.5 N和2 N5.如图3所示,将一根不能伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B两点上,一物体用动滑轮悬挂在绳子上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ1,绳子张力为F1;将绳子B端移至C点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ2,绳子张力为F2;将绳子B端移至D点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ3,绳子张力为F3,不计摩擦,则( )A.θ1=θ2=θ3B.θ1=θ2<θ3C.F1>F2>F3D.F1=F2<F36.S1、S2表示劲度系数分别为k1、k2的两根弹簧,k1>k2;a和b表示质量分别为m a和m b的两个小物块,m a>m b,将弹簧与物块按图4所示的方式悬挂起来,现要求两根弹簧的总长度最短,则应使( )A.S1在上,a在上B.S1在上,b在上C.S2在上,a在上D.S2在上,b在上7.图5中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计,绳与滑轮间的摩擦力不计,物体的重力都是G,在图甲、乙、丙三种情况下,弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3,则以下判断正确的是( )A.F3>F1=F2B.F3=F1>F2C.F1=F2=F3D.F1>F2=F38.如下图所示,A为长木板,在水平面上以速度v1向右运动,物块B在木板A的上面以速度v2向右运动,下列判断正确的是( )A.若是v1=v2,A、B之间无滑动摩擦力B.若是v1>v2,A受到了B所施加的向右的滑动摩擦力C.若是v1<v2,B受到了A所施加的向右的滑动摩擦力D.若是v1>v2,B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力9.一个圆球形薄壳容器所受重力为G,用一细线悬挂起来,如图9所示,现在容器里装满水,若在容器底部有一个小阀门,将小阀门打开让水慢慢流出,在此过程中,系统(包括容器和水)的重心位置,重力的大小如何变化( )A.重力慢慢减小B.重心慢慢上升C.重心先下降后上升D.重心先上升后下降10.如图10所示是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图,A与B、C与D分别是皮带上与轮缘上相互接触的点,则下列判断正确的是( )A.B点相对于A点运动趋势方向与B点运动方向相反B.D点相对于C点运动趋势方向与C点运动方向相反C.D点所受静摩擦力方向与D点运动方向相同D.主动轮受到的摩擦力是阻力,从动轮受到的摩擦力是动力11.物块静止在固定的斜面上,分别按如图11所示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上,B中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是( )12.L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图12所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P的受力个数为( )A.3 B.4C.5 D.613.如图13所示,AO是具有一定质量的均匀细杆,可绕O点在竖直平面内自由转动.细杆上的P 点与放在水平桌面上的圆柱体接触,圆柱体靠在竖直的挡板上而保持平衡.已知杆的倾角θ=60°,圆柱体的重力大小为G,竖直挡板对圆柱体的压力大小为23G,各处的摩擦都不计,试回答下列问题:(1)作出圆柱体的受力分析图;(2)通过计算求出圆柱体对均匀细杆AO的作用力的大小和水平地面对圆柱体作用力的大小.14.(如图15(a)所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体,∠ACB=30°;如图9(b)中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30°,轻杆的G点用细绳CF拉住一个质量为M2的物体,求:(1)细绳AC段的张力T AC与细绳EG的张力T EG之比;(2)轻杆BC对C端的支持力;(3)轻杆HG对G端的支持力.16.如图所示,在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为.求:(1)物体所受的摩擦力;(sin37°=,cos37°=(2)若用原长为10cm,劲度系数为×103N/m的弹簧沿斜面向上拉物体,使之向上匀速运动,则弹簧的最终长度是多少?(取g=10m/s2)17.如图2-1-7所示,原长分别为L1和L2,劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,两弹簧之间有一质量为m1的物体,最下端挂着质量为m2的另一物体,整个装置处于静止状态.求:(1)这时两弹簧的总长.(2)若用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起,直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板受到下面物体m2的压力.考点一静摩擦力方向的判断例1、如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力( )A.方向向左,大小不变B.方向向左,逐渐减小C.方向向右,大小不变D.方向向右,逐渐减小【特别提醒】假设法:静摩擦力的方向一定与物体相对运动趋势方向相反,利用“假设法”可以判断出物体相对运动趋势的方向.2.状态法:根据二力平衡条件、牛顿第二定律,可以判断静摩擦力的方向.3.利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)来判断,此法关键是抓住“力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力的方向.考点二摩擦力大小的计算例2、如图所示,人重600 N,木块A重400 N,人与木块、木块与水平面间的动摩擦因数均为.现人用水平力拉绳,使他与木块一起向右做匀速直线运动,滑轮摩擦不计,求:(1)人对绳的拉力大小;(2)人脚对A的摩擦力的大小和方向.【特别提醒】计算摩擦力时首先要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力.(1)滑动摩擦力由公式F=μF N计算,应用此公式时要注意以下两点:①μ为动摩擦因数,其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关;F N为两接触面间的正压力,其大小不一定等于物体的重力.②滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,与接触面积的大小无关.(2)静摩擦力的计算①它的大小和方向都跟产生相对运动趋势的力密切相关,跟接触面相互挤压力F N无直接关系,因此它具有大小、方向的可变性,变化性强是它的特点.对具体问题,要具体分析研究对象的运动状态,根据物体所处的状态(平衡、加速等),由力的平衡条件或牛顿运动定律求解.②最大静摩擦力F max:是物体将要发生相对运动这一临界状态时的摩擦力.它的数值与F N成正比,在F N不变的情况下,F max比滑动摩擦力稍大些,通常认为二者相等,而静摩擦力可在0~F max间变化.考点三摩擦力的突变问题例3、长直木板的上表面的一端放有一个木块,如图8所示,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角α变大),另一端不动,则木块受到的摩擦力F f随角度α的变化图象是下列图中的( )【特别提醒】该类问题常涉及摩擦力的突变问题,在分析中很容易发生失误.在解决此类问题时应注意以下两点:(1)如题干中无特殊说明,一般认为最大静摩擦力略大于滑动摩擦力.(2)由于此类问题涉及的过程较为复杂,采用特殊位置法解题往往比采用过程分析法解题更为简单.考点四滑动摩擦力滑动摩擦力的方向不是与物体的运动方向相反,而是与物体的相对运动的方向相反,滑动摩擦力的公式N=中的N是指物体对接触面的正压力,而物体对接触面的正压力和接触面对物体的支持力fμ的大小是相等的,故N的大小可理解为物体所受的支持力.【例4】如图所示,有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上,白毛巾的中部用细线与墙连接着,黑毛巾的中部用细线拉住.设细线均水平,欲使黑白毛巾分离开来,若每条毛巾的质量均为m、毛巾之间及其与地面之间的动摩擦因数均为μ,则将黑毛巾匀速拉出需施加的水平拉力F值为 ( )ABFA.mg μ2B.mg μ4C. mg μ5D.mg μ25 考点五 静摩擦力正压力是静摩擦力产生的条件之一,但静摩擦力的大小与正压力无关(最大静摩擦力除外),当物体处于平衡状态时,静摩擦力的大小由平衡条件来求;而物体处于非平衡态的某些静摩擦力的大小应由牛顿第二定律求解.【例5】木块A 、B 分别重50 N 和60 N ,它们与水平地面之间的动磨擦因数均为;夹在A 、B 之间轻弹簧被压缩了2cm ,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F =1 N 的水平拉力作用在木块B 上.如图所示.力F 作用后( )A.木块A 所受摩擦力大小是 NB.木块A 所受摩擦力大小是 NC.木块B 所受摩擦力大小是9 ND.木块B 所受摩擦力大小是7 N 【经典考题精析】(2013·浙江卷)如图所示,水平木板上有质量m = kg 的物块,受到随时间t 变化的水平拉力F 作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力F f 的大小.取重力加速度g =10 m/s 2,下列判断正确的是( )A .5 s 内拉力对物块做功为零B .4 s 末物块所受合力大小为 NC .物块与木板之间的动摩擦因数为D .6 s ~9 s 内物块的加速度大小为 m/s 2(2013·北京卷)倾角为α、质量为M 的斜面体静止在水平桌面上,质量为m 的木块静止在斜面体上.下列结论正确的是( )A .木块受到的摩擦力大小是mgcosαB .木块对斜面体的压力大小是mgsinαC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosαD.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g(2012·海南单科·8)下列关于摩擦力的说法,正确的是( )A.作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不可能使物体加速B.作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不可能使物体减速C.作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速,也可能使物体加速D.作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速,也可能使物体减速(2011·安徽·14)一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示.则物块( )A.仍处于静止状态B.沿斜面加速下滑C.受到的摩擦力不变D.受到的合外力增大(2011·海南·5)如图所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力( )A.等于零B.不为零,方向向右C.不为零,方向向左D.不为零,v0较大时方向向左,v0较小时方向向右(2010·课标全国·18)如图所示,一物块置于水平地面上,当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为( )-1 B.2- 3 -12D.1-32【当堂巩固】1.关于摩擦力,有人总结了“四条不一定”,其中说法错误的是() A.摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同B.静摩擦力的方向不一定与运动方向共线C.受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动D.静摩擦力一定是阻力,滑动摩擦力不一定是阻力2.卡车上放一木箱,车在水平路面上运动时,以下说法中正确的是() A.车启动时,木箱给卡车的摩擦力向后B.车做匀速直线运动时,车给木箱的摩擦力向前C.车做匀速直线运动时,车给木箱的摩擦力为零D.车突然制动时,木箱获得向前的摩擦力,使木箱向前滑动3.人握住旗杆匀速上爬,则下列说法正确的是( )A.人受到的摩擦力的方向是向下的B.人受到的摩擦力的方向是向上的C.人握旗杆用力越大,人受的摩擦力也越大D.人握旗杆用力越大,并不会使人受的摩擦力也增大4.如图所示,物块A放在倾斜的木板上,木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同,则物块和木板间的动摩擦因数为( )5.如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到注满为止,此过程中容器始终保持静止,则下列说法正确的是()A.容器受到的摩擦力不断增大B.容器受到的摩擦力不变C.水平力F必须逐渐增大D.容器受到的合力逐渐增大6.如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态.则 ( )A.B受到C的摩擦力一定不为零B.C受到水平面的摩擦力一定为零C.不论B、C间摩擦力大小、方向如何,水平面对C的摩擦力方向一定向左D.水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等7.如下图所示,质量为m的物块,在力F作用下静止于倾角为α的斜面上,力F大小相等且F<mg sin α,则物块所受摩擦力最大的是()8.如图所示,矩形物体甲和丙在水平外力F的作用下静止在乙物体上,物体乙静止在水平面上.现减小水平外力F,三物体仍然静止,则下列说法中正确的是( )A.物体乙对于物体甲的摩擦力一定减小B.物体丙对于物体甲的压力一定减小C.物体乙对于地面的摩擦力一定减小D.物体丙对于物体甲的摩擦力可能减小9.质量为m的木块被水平力F紧压在倾角为θ=60°的固定木板上静止,如图所示.则木板对木块的作用力大小为( )A.F FF10.如图所示,斜面小车M静止在光滑水平面上,一边紧贴墙壁.若再在斜面上加一物体m,且M、m都静止,此时小车受力个数为 ( )A.3 B.4C.5 D.612.如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上向右滑行,木块受到向右的拉力F的作用,长木板处于静止状态,已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ,则2( )A.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgB.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)gC.当F>μ2(m+M)g时,长木板便开始运动D.无论怎样改变F的大小,长木板都不可能运动13.如图所示,两个长方体木块P、Q叠放在水平地面上.第一次用大小为F的水平拉力拉P,第二次也用大小为F的水平拉力拉Q,两次都能使P、Q保持相对静止共同向右做匀速运动.设第一次PQ间、Q与地面间的摩擦力大小分别为F、F f1′,第二次PQ间、Q与地面间的摩擦力大小分别为F f2、f1F′,则下列结论正确的是( )f2A.F f1=F f1′=F f2=F f2′=FB.F f1=F f1′=F f2=F f2′<FC.F f1=F f1′=F f2′=F,F f2=0D.F f1=F f2=0,F f1′=F f2′=F14.下列关于摩擦力的说法正确的是( )A.摩擦力的方向总与物体的运动方向相反B.摩擦力的大小与相应的正压力成正比C.运动着的物体不可能受静摩擦力作用,只能受滑动摩擦力作用D.静摩擦力的方向与接触物体相对运动趋势的方向相反15.有关滑动摩擦力的下列说法中,正确的是( )A.有压力一定有滑动摩擦力B.有滑动摩擦力一定有压力C.滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直D.只有运动物体才受滑动摩擦力16.在粗糙的水平面上放一物体A,A上再放一质量为m的物体B,A、B间的动摩擦因数为μ,现施加一水平力F作用于A(如图所示),计算下列情况下A对B的摩擦力.(1)当A、B一起做匀速运动时.(2)当A、B一起以加速度a向右匀加速运动时.(3)当力F足够大而使A、B发生相对滑动时.(4)当A、B发生相对滑动,且B物体的15伸到A的外面时.17.如图所示,质量为m B=14 kg的木板B放在水平地面上,质量为m A=10 kg的货箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在货箱上,另一端拴在地面,绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°.已知货箱A 与木板B之间的动摩擦因数μ1=,木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=.重力加速度g取10 m/s2.现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出,试求:(sin 37°=,cos 37°=(1)绳上张力F T的大小;(2)拉力F的大小.题型一整体法和隔离法的应用例1、如图2-3-3所示,质量为m的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间,处于静止状态.m与M相接触的边与竖直方向的夹角为α,若不计一切摩擦,求:(1)水平面对正方体M的弹力大小;(2)墙面对正方体m的弹力大小.题型二平衡中的临界和极值问题例2、物体A的质量为2 kg,两根轻细绳b和c的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体A上,在物体A上另施加一个方向与水平线成θ角的拉力F,相关几何关系如图2-3-6所示,θ=60°.若要使两绳都能伸直,求拉力F的大小范围.(g取10 m/s2)【高频考点突破】考点1、物体的受力分析物体的受力分析是解决力学问题的基础,同时也是关键所在,一般对物体进行受力分析的步骤如下:1.明确研究对象.在进行受力分析时,研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干个物体.在解决比较复杂的问题时,灵活地选取研究对象可以使问题简化.研究对象确定以后,只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力(既研究对象所受的外力),而不分析研究对象施予外界的力.2.按顺序找力.必须是先场力(重力、电场力、磁场力),后接触力;接触力中必须先弹力,后摩擦力(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力).3.画出受力示意图,标明各力的符号4.需要合成或分解时,必须画出相应的平行四边形【例1】如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止.物体B的受力个数为()A.2 B.3 C.4 D.5【规律总结】进行受力分析时必须首先确定研究对象,再分析外界对研究对象的作用,本题还可以分析A的受力。
高中物理力学专题经典练习题(附答案)
高中物理力学专题经典练习题(附答案)以下是一些经典的高中物理力学专题练题,每个问题都附有详细的答案。
这些练题覆盖了力学中的不同概念和应用,旨在帮助你巩固你的物理研究。
请仔细阅读每个问题,并尝试独立解答。
如果你遇到困难,可以参考答案来帮助你理解解题思路和方法。
1. 力与运动题目:一个小球以4 m/s的速度以水平方向投出,落地的时间为2 s。
求小球的水平位移以及竖直位移。
答案:小球的水平位移为8 m,竖直位移为-19.6 m。
2. 动能与功题目:一辆质量为1000 kg的汽车以10 m/s的速度行驶,求汽车的动能。
如果汽车行驶的过程中受到总共2000 N的摩擦力,求摩擦力所做的功。
答案:汽车的动能为 J,摩擦力所做的功为 J。
3. 万有引力题目:太阳的质量约为2 × 10^30 kg,地球的质量约为6 × 10^24 kg,太阳与地球之间的距离约为1.5 × 10^11 m。
求地球受到的太阳引力大小。
答案:地球受到的太阳引力大小约为3.53 × 10^22 N。
4. 动量守恒题目:一个质量为2 kg的小球以5 m/s的速度水平碰撞到一个静止的质量为3 kg的小球,碰撞后两个小球分别以2 m/s和4 m/s的速度分别向左和向右运动。
求碰撞前后两个小球的总动量是否守恒。
答案:碰撞前后两个小球的总动量守恒。
以上是一部分高中物理力学专题的经典练习题及答案。
希望通过这些练习题的练习,你能更好地理解与掌握物理力学的基本概念和应用。
保持坚持和刻苦学习的态度,相信你能取得优秀的成绩!。
高中物理复习题运动学与力学练习题
高中物理复习题运动学与力学练习题高中物理复习题:运动学与力学练习题1. 问题描述:一个小球从静止的位置自由下落,经过2秒后下落距离为19.6米。
求小球下落的平均速度。
解析:平均速度可以通过下落距离除以下落时间来计算。
根据题目给出的数据,小球下落的平均速度为19.6米/2秒,即9.8米/秒。
2. 问题描述:一个物体从静止开始做匀加速运动,经过3秒后速度为12米/秒,求物体的加速度。
解析:加速度可以通过速度的变化量除以时间来计算。
根据题目给出的数据,物体的加速度为12米/秒除以3秒,即4米/秒²。
3. 问题描述:一个小车以5米/秒的速度匀速行驶,经过10秒后速度变为15米/秒,求小车的平均加速度。
解析:平均加速度可以通过速度的变化量除以时间来计算。
根据题目给出的数据,小车的平均加速度为(15米/秒-5米/秒)/10秒,即1米/秒²。
4. 问题描述:一个物体以10米/秒的速度向右匀速运动,另一个物体以8米/秒的速度向左匀速运动,它们相向而行,求它们相遇需要的时间。
解析:由于两个物体以相同的速度相向而行,相遇时它们的相对速度为10米/秒+8米/秒=18米/秒。
假设相遇需要的时间为t秒,则根据相对速度公式,两个物体相遇的时间为18米/秒*t秒=0,即t=0秒。
因此,它们是在开始时就已经相遇了。
5. 问题描述:一个力为10牛的物体受到2秒的作用力后速度变为20米/秒,求物体的质量。
解析:根据牛顿第二定律,力等于物体的质量乘以加速度。
由题目可知,力为10牛,加速度等于(20米/秒-0米/秒)/2秒=10米/秒²。
将这两个数据代入牛顿第二定律公式,可得物体的质量为10牛/10米/秒²=1千克。
综上所述,以上是一些高中物理复习题,涵盖了运动学与力学方面的内容。
通过解析问题并应用相关的定律和公式,可以得到正确的答案。
这些题目可以帮助学生加深对物理概念的理解,提升解决物理问题的能力。
高中物理期末复习专题:力学问题经典例题解析
高中物理期末复习专题:力学问题经典例题解析引言力学是物理学中的一个重要分支,涉及到物体的运动和力的相互作用。
在高中物理课程中,力学问题常常出现,因此复力学问题经典例题对于期末考试非常重要。
本文将对一些常见的力学问题进行解析,帮助学生更好地理解和掌握力学知识。
例题解析1. 平抛运动问题题目:一个小球以水平初速度$v_0$平抛,求小球在飞行过程中的最大高度和飞行的时间。
解析:在平抛运动中,小球在水平方向上的速度恒定不变,而在竖直方向上受重力的作用逐渐减速,直至达到最高点后再加速下落。
因此,通过分析水平和竖直方向上的运动,可以得出以下结论:- 最大高度:在最高点时,小球的竖直速度为零,利用运动学公式$v^2 = u^2 + 2as$可以求得最大高度。
- 飞行时间:利用运动学公式$s = ut + \frac{1}{2}at^2$可以求得飞行时间。
2. 牛顿第二定律问题题目:一个质量为$m$的物体受到作用力$F$,求物体的加速度。
解析:根据牛顿第二定律$F = ma$,可以得出加速度$a =\frac{F}{m}$。
根据题目给出的质量和作用力,带入公式即可求得加速度。
3. 弹簧振子问题题目:一个质点挂在一个劲度系数为$k$的弹簧上,求其振动周期。
解析:弹簧振子的振动周期可通过劲度系数和质量来表示。
振动周期$T$满足公式$T = 2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}$,其中$m$为质点的质量,$k$为弹簧的劲度系数。
带入题目给出的数值即可计算出振动周期。
结论本文对高中物理力学问题中的几类经典例题进行了解析,包括平抛运动问题、牛顿第二定律问题和弹簧振子问题。
通过对这些例题的分析和求解,可帮助学生加深对力学知识的理解,并在期末复习中提升解题能力。
希望本文对学生们的高中物理期末复习有所帮助。
高中物理复习力学部分
高中物理复习力学部分物理学中的力学部分是研究物体在力的作用下的运动规律的学科。
它是物理学的基础,对我们深入理解自然界的规律和现象非常重要。
本文将从力学的基本概念、运动学、动力学以及受力分析等几个方面进行复习。
1. 力学的基本概念力学是研究物体运动的学科,主要包括质点运动和刚体运动两个部分。
质点是物理学中简化的模型,它忽略了物体的大小和形状,只考虑物体的质量和所受到的力。
刚体则是在力的作用下保持形状不变的物体。
力学研究的对象可以是质点也可以是刚体。
2. 运动学运动学是力学的一个分支,主要研究物体的位置、速度和加速度之间的关系。
对于质点的运动,我们通常使用位置矢量、速度矢量和加速度矢量来描述。
位置矢量是指物体在给定坐标系下的位置,速度矢量是位置矢量对时间的导数,加速度矢量是速度矢量对时间的导数。
3. 动力学动力学是研究物体运动的原因和规律的学科,它分为静力学和动力学两个部分。
静力学研究物体在平衡状态下的力学性质,动力学则研究物体在外力作用下的运动规律。
牛顿三定律是动力学的基本原理,它们分别是惯性定律、动量定律和作用-反作用定律。
4. 受力分析受力分析是解决物体受力情况的方法,它是力学研究的基本手段之一。
在受力分析中,首先要确定作用在物体上的全部力,然后根据牛顿第二定律,计算物体的加速度。
在实际问题中,通常会出现多个力同时作用于物体上的情况,这时可以将这些力分解为水平方向和竖直方向的分力,然后求和得到总力和总加速度。
5. 力学的应用力学在工程学、天文学、地球科学等领域都有着广泛的应用。
在工程学中,力学可以用来研究结构的稳定性和强度,从而保证工程的安全性。
在天文学中,力学可以用来研究天体的轨道运动规律,如行星围绕太阳的运动等。
在地球科学中,力学可以用来研究地球上的板块运动和地震等现象。
总结:力学是物理学中重要的学科,它研究物体在力的作用下的运动规律。
本文对力学的基本概念、运动学、动力学和受力分析进行了复习,并介绍了力学在不同领域的应用。
高中物理力学及受力分析专题复习
力专题复习专题一.力的概念、重力和弹力1.力的本质(1)力的物质性:力是物体对物体的作用。
提到力必然涉及到两个物体一—施力物体和受力物体,力不能离开物体而独立存在。
有力时物体不一定接触。
(2)力的相互性:力是成对出现的,作用力和反作用力同时存在。
作用力和反作用力总是等大、反向、共线,属同性质的力、分别作用在两个物体上,作用效果不能抵消.(3)力的矢量性:力有大小、方向,对于同一直线上的矢量运算,用正负号表示同一直线上的两个方向,使矢量运算简化为代数运算;这时符号只表示力的方向,不代表力的大小。
(4)力作用的独立性:几个力作用在同一物体上,每个力对物体的作用效果均不会因其它力的存在而受到影响,这就是力的独立作用原理。
2.力的作用效果力对物体作用有两种效果:一是使物体发生形变_,二是改变物体的运动状态。
这两种效果可各自独立产生,也可能同时产生。
通过力的效果可检验力的存在。
3.力的三要素:大小、方向、作用点4.力的图示和力的示意图5.力的分类(1) 性质力:由力的性质命名的力。
如;重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力、分子力等。
(2) 效果力:由力的作用效果命名的力。
如:拉力、压力、支持力、张力、下滑力、分力:合力、动力、阻力、冲力、向心力、回复力等。
【】1. 下述各力中,根据力的性质命名的有( ).(A) 重力(B)拉力(C)动力(D)支持力(E)弹力答案:AE【】 6. 下列说法中正确的是( ).(A) 甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用(B) 只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受到力,(C) 任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体(D) 在力的图示法中,线段长短与对应力的大小成正比答案:CD6.重力(1).重力的产生:重力是由于地球的吸收而产生的, 重力的施力物体是地球。
(2).重力的大小:①由G=mg十算,g为重力加速度,通常在地球表面附近,g取9.8米/秒2,表示质量是 1 千克的物体受到的重力是9.8 牛顿。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高中物理力学复习包括力的概念、力的分类、力的合成与分解、受力分析的方法、共点力作用下力的平衡等。
[知识要点复习]1. 力的概念:力是物体对物体的作用(1)力不能脱离物体独立存在(力的性质)(2)力的相互性、受力物体和施力物体总是成对出现,施力物体也是受力物体。
(3)力是矢量,既有大小,又有方向,可以用“力的图示”形象表示。
(4)力的效果:使物体发生形变或改变其运动状态。
2. 重力(1)产生:由于地球的吸引而产生。
(2)大小:G=mg,g一般取9.8m/s2,粗略计算中可认为g=10m/s2,地球上不同位置g值一般有微小差异,一般的g值在两极比在赤道处大,在地势低处比地势高处大。
(3)方向:竖直向下3. 弹力(1)产生条件:“直接接触”+“弹性形变”(2)弹力的方向:由物体发生形变方向判断:绳沿绳的方向,支持力和压力都垂直于支持面(或被压面),若支持面是曲面时则垂直于切线方向。
由物体的运动情况结合动力学知识判断。
(3)弹力的大小一般的弹力与弹性形变的程度有关,形变越大,弹力越大,具体大小由运动情况判断;弹簧弹力的大小:f=kx;k是劲度系数,单位N/m,x是弹簧形变量的长度。
4. 摩擦力(1)产生条件:“相互接触且有弹力”+“接触面粗糙”+“有相运动或相对运动趋势”。
(2)摩擦力的方向a. 滑动摩擦力的方向:沿着接触面与物体的相对滑动方向相反。
[注意相对运动(以相互作用的另一物体为参照物)和运动(以地面为参照物)的不同]b. 静摩擦力的方向:沿着接触面与物体的相对运动趋势方向相反。
(3)摩擦力的大小a. 滑动摩擦力的大小f=μN,μ是滑动摩擦系数,仅与材料、接触面的粗糙程度有关,无单位。
N是正压力,它不一定等于重力。
b. 静摩擦力的大小0<f≤f m,f m与正压力成正比,在正压力一定时f m是一定值,它比同样正压力下的滑动摩擦力大,粗略运算中可以认为相等;静摩擦力的大小可以根据平衡条件或牛顿定律进行计算。
5. 合力与分力,一个力如果它产生的效果跟几个力共同作用所产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,那几个力就叫做这个力的分力,由于合力与分力产生的效果相同,一般情况下合力与分力可以相互替代。
6. 力的合成与分解求几个力的合力叫力的合成,求一个力的分力叫力的分解。
运算法则:平行四边形法则,见图(A),用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形,那么这两个邻边之间的对角线就表示合力F的大小和方向。
三角形定则:求两个互成角度的共点力F1、F2的合力,可以把表示F1、F2的线段首尾相接地画出,见图(B),把F1、F2的另外两端连接起来,则此连线就表示合力F的大小、方向。
三角形定则是平行四边形定则的简化,本质相同。
正交分解法,这是求多个力的合力常用的方法,根据平行四边形定则,把每一个力都分解到互相垂直的两个方向上,分别求这两个方向上的力的代数和F x,F y,然后再求合力。
7. 力矩a. 力臂,从转动轴到力作用线的垂直距离。
b. 力矩,力与力臂的积,即M=FL,力矩决定着物体的转动作用。
8. 共点力a. 共点力,几个力作用于同一点或它们的延长线交于同一点,这几个力就叫共点力。
b. 共点力作用下物体的平衡条件:当共点力的合力为零时,物体处于平衡状态(静止、匀速运动或匀速转动)【例题分析】例1. 如图1所示,劲度系数为k2的轻质弹簧,竖直放在桌面上,上面压一质量为m的物块,另一劲度系数为k1的轻质弹簧竖直地放在物块上面,其下端与物块上表面连接在一起,要想使物块在静止时,下面弹簧承受物重的2/3,应将上面弹簧的上端A竖直向上提高多大的距离?解析:解决本题的关键是明确每根弹簧的状态变化,有效的办法是明确每根弹簧的初末状态,必要时画出直观图。
末态时物块受力分析如图2所示,其中F1’,F2’分别是弹簧k1、k2的作用力。
由几何关系知所求为:点评:(1)复杂的物理过程,实质上是一些简单场景的有机结合。
通过分析弹簧的初末状态,明确弹簧的状态(压缩、原长、伸长)变化,使复杂的过程分解为各个小过程,然后找出各状态或过程符合的规律,使问题得以解决。
这是解决复杂问题常用的方法。
(2)因为弹簧的弹力F与形变量x成正比,所以当弹簧在原基础上再伸长(或缩短)Δx时,弹力的改变量ΔF=kΔx。
例2. 如图3示,在平直公路上,有一辆汽车,车上有一木箱,试判断下列情况中,木箱所受摩擦力的方向。
(1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面无相对滑动);(2)汽车刹车时(二者无相对滑动);(3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动);(4)汽车刹车,木箱在车上向前滑动时;(5)汽车在匀速过程中突然加速,木箱在车上滑动时。
解析:(1)木箱随汽车一起由静止加速运动时,假设二者的接触面是光滑的,则汽车加速时,木箱由于惯性要保持原有静止状态,因此它将相对于汽车向后滑动,而实际木箱没有滑动,说明只有相对汽车向后滑动的趋势,所以,木箱受到向前的静摩擦力。
(2)汽车刹车时,速度减小,假设木箱与汽车的接触面是光滑的,则木箱将相对汽车向前滑动,而实际木箱没有滑动,说明只有相对汽车向前滑动的趋势,所以木箱受到向后的静摩擦力。
(3)木箱随汽车一起匀速运动时,二者无相对滑动,假设木箱受水平向左的摩擦力,则其受力如图4所示,跟木箱接触的物体只有汽车,汽车最多能对它施加两个力(支持力F1和摩擦力F2),由二力平衡条件知:F1与G抵消,但没有力与F2抵消,物体不能做匀速直线运动,这与题意矛盾,所以假设错误,即木箱不受摩擦力。
(4)汽车刹车,木箱相对于汽车向前滑动,易知木箱受到向后的滑动摩擦力。
(5)汽车在匀速过程中突然加速,木箱相对于汽车向后滑动,易知木箱受到向前的滑动摩擦力。
点评:(1)假设法是判断相对运动趋势方向的有效方法;(2)摩擦力的方向可以与物体运动的方向相同,也可以与物体运动的方向相反,即摩擦力可以是动力也可以是阻力;(3)摩擦力总是阻碍物体间的相对运动,但不一定阻碍物体的运动;(4)静摩擦力不仅存在于两静止的物体之间,两运动的物体间也可以有静摩擦力。
例3. 将已知力F分解为F1、F2两个分力,如果已知F1的大小及F2与F的夹角为θ<90°,那么当F2有一个解、两个解时,F1分别满足的条件为___________。
解析:如图,以点A为圆心,以F1的大小为半径画圆。
当圆与直线OB相切时,力F、F1、F2构成一个直角三角形,即力F2有一个解。
此时F1=Fsinθ;当圆与直线OB相交时,力F、F1、F2构成两个三角形,即力F2有二个解,此时F>F1>Fsinθ。
答案:例4. 如图5所示,小车M在恒力作用下,沿水平地面做直线运动,由此可判断()A. 若地面光滑,则小车一定受三个力作用B. 若地面粗糙,则小车可能受三个力作用C. 若小车做匀速运动,则小车一定受四个力作用D. 若小车做加速运动,则小车可能受三个力作用解析:先分析重力和已知力F;再分析弹力,由于F的竖直分力可能等于重力,因此地面可能对物体无弹力作用,选项A错误。
F的竖直分力可能小于重力,地面对物体有弹力作用,若地面粗糙,小车受摩擦力作用,共四个力的作用;若F的竖直分力恰好等于重力,这时没有地面对物体的弹力,也没有摩擦力作用,只有两个作用于物体;若F的竖直分力大于重力,物体不可能在平面上运动,不符合题意。
综上,不存在三个力的情况,B 选项错。
若小车匀速运动,那么水平方向上必受摩擦力与F的分力平衡,这时小车一定受重力、恒力F、地面弹力、摩擦力四个力作用。
选项C正确。
若小车做加速运动,当地面光滑时,小车受重力和力F作用或受重力、力F、地面弹力作用,选项D正确。
点评:(1)在常见的几种力中,重力是主动力,而弹力、摩擦力是被动力,其中弹力存在又是摩擦力存在的前提,所以分析受力时应按重力、弹力、摩擦力的顺序去分析。
(2)物体的受力情况要与其运动情况相符,因此,常常从物体的运动状态入手,去分析某个力是否存在,如本例中选项CD的分析。
例5. 重为G的木块与水平地面间的动摩擦因数为μ,一人欲用最小的作用力F使木块做匀速运动,则此最小作用力的大小和方向应如何?解析:木块在运动中受摩擦力作用,要减小摩擦力,应使作用力F斜向上,设当F斜向上与水平方向的夹角为α时,F的值最小。
(1)正交分解法木块受力分析如图6所示。
由平衡条件列方程:(2)三角形法由于f=μN,故不论N如何改变,f与N的合力的方向都不会发生改变,如图7示,合力F1与竖直方向的夹角一定为 =arctgμ,力F1、G、F组成三角形,由几何关系知,当F与F1方向垂直时,F有最小值,由几何关系得:点评:力的三角形法与正交分解法是解决共点力平衡问题的最常见的两种解法。
前者适于三力平衡问题,简捷、直观,后者适于多力平衡问题,是最基本的解法,但有时有冗长的演算过程,因此要灵活地选择解题方法。
例6. 固定在水平面上的光滑半球,半径为R,球心O的正上方固定一个小定滑轮,细线一端拴一小球,置于半球面上的A点,另一端绕过定滑轮,如图8所示,现缓慢地将小球从A点拉到B点,则此过程中,小球对半球的压力大小N、细线的拉力大小T的变化情况是()A. N变大,T不变B. N变小,T变大C. N不变,T变小D. N变大,T变小解析:(1)三角形法小球缓慢运动,合力为零,由于重力G、半球的弹力N、绳的拉力T的方向始终沿竖直方向、半径方向、绳的收缩方向,所以由G、N、T组成的力三角形与长度三角形ΔAOC相似,所以有拉动过程中,AC变小,OC与R不变,所以N不变,T变小。
(2)正交分解法设A到OC间的距离为x,则【模拟试题】1. 如图9所示,A、B、C三个物体叠放在桌面上,在A的上面再加一个作用力F,则C物体受到竖直向下的作用力除了自身的重力之外还有()A. 1个力B. 2个力C. 3个力D. 4个力2. 如图10所示,质量为m的小物块P位于倾角为的粗糙斜面上,斜面固定在水平面上,水平力F 作用在物块P上,F的大小等于mg,物块P静止不动,下列关于物块P受力的说法中正确的是()A. P受4个力的作用,斜面对P的支持力N与F的合力方向为垂直于斜面向上B. P受4个力的作用,N与F的合力方向为垂直于水平面向上C. P受3个力的作用,N与F的合力方向为垂直于斜面向上D. P受3个力的作用,N与F的合力方向为垂直于水平面向上3. 大小不同的在同一平面上的三个共点力,同时作用在一个物体上,以下各组中,能使物体平衡的一组是()A. 3N,4N,8NB. 2N,6N,7NC. 4N,7N,12ND. 4N,5N,10N4. 有一个直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙,OB竖直向下,表面光滑,AO上套有小环P,OB 上套有小环Q,两环质量均为m,两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡(如图11),现将P环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是()A. N不变,T变大B. N不变,T变小C. N变大,T变大D. N变大,T变小5. 如图12所示,一球被竖直光滑挡板挡在光滑斜面上处于静止状态,现缓慢转动挡板,直至挡板水平,则在此过程中,球对挡板的压力_________,球对斜面的压力_________。